在医药学方面,宋代很重视各种医药书籍的修订。北宋时先后修订了《开宝本草》、《嘉佑本草》、《图经本草》、《证类本草》、《本草衍义》等。其中的《图经本草》系苏颂整理而成,是我国现存最早的配有图样的本草书。《证类本草》为北宋末年唐慎微私人修纂而成,收录药物1700多种,对各种药物的配伍禁忌也作了介绍,还收录了许多单方。因为此书不仅总结了前人的成果,还进一步发展了前人的成果,曾一再为宋朝政府修订出版。在明代李时珍的《本草纲目》出现以前,它一直是本草书的范本。《本草衍义》为北宋末寇宗奭所撰,收载药物虽不多,但颇多有见地的科学见解。《证类本草》和《本草衍义》这两部医药书,对医药学都产生过较大的影响。
对于医方书籍的整理,在宋代也受到重视。宋太宗太平兴国三年(978年),王怀隐主编的《太平圣惠方》一百卷,收集了前代流传下来的16000多个处方。后来贾黄中等人又集医方之大成,编成《神圣普救方》1000卷。宋神宗元丰年间太医局编纂的《和剂局方》,是我国第一部由政府刊订的配方手册,曾广泛流行。
宋代医学的进步,还突出表现在分科更加细致及诊治技术之提高方面。唐代中医只分四科,宋代分为九科。其中以小儿科、产科、针灸科最为有名。当时的儿科医生已能区别天花、麻疹、水痘等传染病,并各有专门处方。产科方面,已有专门介绍顺产、难产各种情况的着作出现。北宋钱乙《小儿药证直诀》、杨子健《十产论》,分别是小儿科和产科的代表作。针灸科的发展,最重要的成就是北宋前期王唯一所着《铜人腧穴针灸图经》及其所制作的两具针灸铜人。这本书在后代一直是针灸科教学的重要参考书。针灸铜人的构造精巧,造型逼真,使针灸图像具有立体感和真实感,长期受到国内外医学界的重视。
宋慈于宋理宗淳佑七年(1247年)写成的《洗冤录》,是我国第一部系统的法医学着作,它记述的内容广泛,包括人体解剖、检验尸体、检查现场、鉴定死伤原因、自杀或谋杀的各种现象、各种毒物和急救、解毒的方法等等。这部法医着作,比西方最早出现的由意大利人菲德里于公元1602年写成的法医着作,早了300多年,受到国际法医界的广泛重视,被译成多种文字出版。
在建筑技术方面,宋代也有相当可观的成就。
北宋时期,政府的主管机构将作监很重视建筑技术的规范,于元佑六年(1091年)编成《元佑法式》。接着又由李诫重新编修。李诫用了6年时间,于元符三年(1100年)编成《营造法式》一书。该书对历代建筑经验及宋代建筑技术成就作了系统的总结,对各种官府建筑的用材选择、各种结构的坡度标准、各种技术操作,都作了严格的规定,而且图文并茂,有许多极珍贵的建筑图案,它不仅是宋代建筑技术向标准和定型方向发展的标志,也是当时世界上最为完备的建筑学着作。这部书所规定的各项建筑技术制度,对后代建筑技术的发展,起过相当大的作用。
宋代的建筑,以塔及桥梁最为着名。塔以砖塔为主,也有木塔与石塔,外观多呈楼阁样式。开封佑国寺的“铁塔”,建成于北宋庆历元年(1041年),底座呈八角莲花状,共13层,全用预先烧制好的琉璃砖砌成,因外表颜色如铁,被称为铁塔。九百多年来,尽管有过洪水及地震等自然灾害,塔基有所下沉,但整个塔身迄今屹立在开封市内,可见该塔建筑之坚固。着名木工喻浩于宋太宗端拱二年(989年)在开封开宝寺所建的福胜塔,也是8角13层,高达120米,是一座木构塔。着名的泉州开元寺东西塔,都在宋代由木塔改建成砖塔,又于南宋时先后改建成石塔,并一直保存至今,反映了宋代石结构建筑的高超技术。桥的建筑,以北宋都城开封的虹桥,泉州的洛阳桥、安平桥最为着名。虹桥是这时期木拱桥的代表作,全用木梁连接成拱,跨径近25米,净跨约20米,拱高约5米,桥宽8米,不用支柱,桥下可以任船随意航行。这种木拱结构犹如长虹飞越河上,是桥梁建筑中的一件杰作。泉州洛阳桥和安平桥都是石桥。洛阳桥建成于北宋嘉佑四年(1057年),桥长1200米,宽5米,有47个桥孔,建于洛阳江入海处,水急浪高,工程非常艰巨,为了解决桥梁基础稳固问题,建筑者们首创了“筏形基础”,沿桥位向江底抛掷数万立方巨石,筑成一条长一里,宽20多米的石堤,然后在石堤上筑桥墩,桥墩的迎海面砌成尖劈状,可减少海潮冲击力,又在桥基和桥墩上种蛎固基,利用牡蛎的石灰质贝壳附在岩石间繁殖的特性,使桥墩和桥基的石块通过牡蛎贝壳的繁殖自己连成一体。桥面的石梁,每块都有20至30吨之重。这个巨大规模的石桥的建成,是桥梁建筑史上的一个奇迹。至今在泉州一带,还流传着关于洛阳桥建筑的一些美妙的神话,说这座桥的建筑有神力的帮助。其实,这是建桥工匠聪明才智的结晶,它揭开了中国桥梁史上新的一页。安平桥建于南宋初年,全长270米以上,横跨安海海湾,是我国古代遗留下来的最长桥梁。塔和桥梁的建筑,充分反映了宋代建筑技术的高超。
名家回眸
明清学者黄宗羲说,宋代的科学技术,在我国科技发展史上具有极其重要的地位。在中国古代的四大发明中,指南针、火药、活字印刷术都是宋代科学技术的卓越成就。这些成就在世界科技史上也具有重要地位和意义。它是我们中华民族智慧的结晶,是华夏儿女的骄傲,是当下民族复兴的自信源泉和强大动力,必将激励一代又一代的中华儿女奋勇向前!
“百科全书”——《梦溪笔谈》
在明清以前,中国的科技水平一直领先于其他国家,而且涌现出了大批的有成就的科学家。其中有一个在世界上都享有很高的声誉,英国着名科技史学者李约瑟称颂他是“中国整部科学史中最卓越的人物”;日本数学家山上义夫认为这样的人物世界数学史上是找不到的,只有中国有一个。这个人物就是我国着名的科学家沈括。他之所以得此崇高的赞赏,是因为他在其着作《梦溪笔谈》中对中国古代科技的集大成的记录和创新。
沈括(1031~1095年),字存中,杭州钱塘(今浙江杭州)人。其父沈周(978~1051年),字望之,大中祥符八年(1015年)进士,历任汉阳(今属湖北)掾,高邮(今属江苏)从事,大理丞监苏州酒务,知简州平泉(今四川简阳),苏州通判,知润州(今江苏镇江),知泉州(今属福建),开封府判,江南东路按察使,知明州(今浙江宁波)等职。母许氏出身于苏州一个注重武略的书香门第,为北宋着名军事战略家许洞的幼妹,知书达礼,通晓文墨,对沈括的一生和事业都有重大影响。沈括从小接受了系统的儒学教育,又随父宦游四方,见识各地人情物理,大大开阔了眼界,为其后期的科学创作奠定了基础。
宋仁宗嘉佑八年(1063年),33岁的沈括考中进士,被任命做扬州司理参军,掌管刑讼审讯。三年后,又被推荐到京师昭文馆编校书籍,使他有机会开始研究天文历算。神宗熙宁五年(1072年)兼任提举司天监,职掌观测天象,推算历法。接着沈括又担任史馆检讨,熙宁六年做集贤院校理。这些职务上的便利条件使沈括有机会阅读更多的皇家藏书,充实了自己的学问。
沈括是个注重创新的人,在政治上他积极支持王安石的变法;科学上从不囿于旧说。他到司天监任职时,一上任就起用平民卫朴造新历,罢掉了六个不称职官员,起用一批士人,为他们开设培训班,分五科进行培养,然后分配在监内任职。在司天监内,沈括还新置浑仪、景表、五壶浮漏,使司天监的工作有很大改观。熙宁五年,沈括曾主持了汴河的水利建设。
在元佑二年(1087年)因完成《天下州县图》(亦名《守令图》)而被特许“任便居住”,次年(1088年),他正式结束三十多年的仕途生涯而定居于润州(今江苏镇江)梦溪园,开始了晚年生活。就在这里,他写出了一系列重要的着作。其中《梦溪笔谈》就是在此时根据一生的所得创作完成的。《梦溪笔谈》内容涉及力学、光学、磁学、声学等各个领域。
原书编为30卷,现传本为26卷,一共分为17门,分别是故事、辩证、乐律、象数、人事、官政、权智、艺文、书画、技艺、器用、神奇、民事、谬误、讥谑、杂志、药议。又有补笔谈二卷、续笔谈一卷。从统计数字得知,纯自然科学的内容共207条,占全书内容的近一半。如果从广义上理解科学,《笔谈》中有近3/5的内容属于科学。
在天文学方面,他主持制造的浑仪、浮漏,都对以前的技术有所突破,并且流传久远。沈括还主持制定了奉元历,他主张“根据实测来修历”的思想成为后来郭守敬修历的指导理论。但是沈括最大的成就就是创造性的提出了“十二气历”,提出废弃阴历,即按节气来定月,每年以立春为一年的开始,每个月拥有2个节气,大月31日,小月30日。这种历法可说是历法史上带有革命性的创意,比西方相似历法的提出早了近九百年,但是却不为当时人所用。
在地理学上,沈括在他辗转于各地的旅途中,对于不同的地形地貌,仔细观察,形成了创造性地理论。熙宁七年(1074年),沈括察访浙江东部时,发现温州的雁荡山和其他山很不相同,只在进入谷地,才能见到山峰耸立,直冲云霄。对于其成因,沈括在卷二十四中说:“原其理,当是为谷中大水冲激,水土尽去,惟巨石岿然挺立耳。”沈括的看法是十分正确的。在欧洲,英国赫顿在《地球理论》一书中阐述过流水侵蚀作用,这已是18世纪末,比沈括晚了约700年。
在物理学方面,沈括也有着多方面的建树。在磁学方面,他提出了人工磁化技术与四种指南针安置方式。不仅指出了地磁偏角现象,而且还指出了磁石的两极性。在光学方面,沈括对阳燧(即凹面镜)的成像作了非常详尽的描述,对镜面大小、镜面曲率与成像的关系,已有很清楚的认识。在声学方面,沈括用纸人进行的基音共振(沈括名之为“应声”)实验,欧洲一直要到17世纪的诺布尔与皮戈特才有同类的实验。
在医学上,《苏沈良方》无疑是沈括最主要的代表作。《苏沈良方》
并不真是苏轼与沈括合作的医书,而是先有沈括所着的《良方》10卷,后人把苏轼的医药杂说也附入其中,才有了现今所见到的《苏沈良方》。在书中,他对药物和药理有许多独到的见解。例如,通过研究,他对细辛、杜若、枳实等药物存在的“一物多名”、“一名多物”和“名实错乱”的现象作了考订;对《神农本草经》等古书中关于山豆根等药物药性记载的错误作了纠正;对辨疾、治疾、配方、采药、药物的保管和加工制作、服药的正确方法等,都提出了一些中肯的看法,这些看法既来自实践,又符合辩证法,直到今天,也是很有价值的。
《笔谈》还记录了许多别的科学家的研究成果,如卫朴的历算学,毕昇的活字印刷,孙彦先的成因说,李元规的天气预测等。对于科技的传承做出了重大的贡献。难怪李约瑟用了许多篇幅讨论沈括的《笔谈》,同时称它为“中国科学史上的坐标”,认为沈括“是中国科学史上最奇特的人物”。
名家回眸
着名学者邓广铭说,宋代是中国封建社会发展的最高阶段,其物质文明和精神文明所达到的高度,在中国整个封建社会历史时期之内,可以说是空前绝后的。而《梦溪笔谈》正是精神文明中的精品,它涉及天文、数学、物理、化学、生物、地质、地理、气象、医药、工程技术、文学、史学、音乐与美术等多个领域,可谓宋代的一部百科全书。在今天也具有重要的学术价值。